¿Papel o plástico?
El revestimiento rígido impermeable para el papel pretende reducir nuestra dependencia del plástico
Por nuestro bien y el del medio ambiente, se está investigando mucho sobre la reducción del plástico para muchas y diversas aplicaciones. Por primera vez, los investigadores han encontrado una forma de imbuir a los materiales de papel relativamente sostenibles con algunas de las propiedades útiles del plástico. Esto puede hacerse de forma fácil, rentable y eficiente. Un recubrimiento llamado Choetsu no sólo impermeabiliza el papel, sino que también mantiene su flexibilidad y se degrada de forma segura.
Una representación que muestra la capa de sílice aplicada a una sustancia, sin limitarse al papel, y las nanopartículas de titanio esparcidas por toda ella. Éstas pueden proporcionar un efecto antimicrobiano, como lo ilustra la destrucción de las bacterias en el centro.
©2022 Hiroi et al.
Una grulla de origami clásica hecha de papel y recubierta con Choetsu (izquierda) y sin recubrir (derecha). Al sumergirla en el agua, la grulla de papel recubierta mantiene su forma, mientras que la no recubierta se satura rápidamente de agua y comienza a desintegrarse.
©2022 Hiroi et al.
Es difícil escapar al hecho de que los materiales plásticos son, en general, perjudiciales para el medio ambiente. Probablemente haya visto imágenes de la contaminación por plásticos que llegan a las playas, estropean los ríos y matan a innumerables animales. Sin embargo, el problema parece estar completamente fuera de nuestro alcance, dada la omnipresencia de los materiales plásticos en la vida cotidiana. El profesor Zenji Hiroi, del Instituto de Física del Estado Sólido de la Universidad de Tokio, y su equipo estudian cómo puede ayudar la ciencia de los materiales, y su reciente descubrimiento pretende sustituir algunos usos del plástico por algo más sostenible: El papel.
"El principal problema de los materiales plásticos, tal y como yo lo veo, es su incapacidad para degradarse de forma rápida y segura", afirma Hiroi. "Hay materiales que pueden degradarse de forma segura, como el papel, pero obviamente el papel no puede cumplir la amplia gama de usos que puede tener el plástico. Sin embargo, hemos encontrado una forma de dar al papel algunas de las buenas propiedades del plástico, pero sin ninguno de sus perjuicios. Lo llamamos Choetsu, un revestimiento biodegradable de bajo coste que añade impermeabilidad y resistencia al simple papel".
Choetsu es una combinación de materiales que, aplicados al papel, generan espontáneamente una película resistente e impermeable cuando entra en contacto con la humedad del aire. El revestimiento está formado por sustancias químicas seguras y de bajo coste, principalmente metiltrimetoxisilano, algo de alcohol isopropílico y una pequeña cantidad de titanato de tetraisopropilo. Las estructuras de papel, por ejemplo los envases de alimentos, se rocían o sumergen en esta mezcla líquida y se secan a temperatura ambiente. Una vez seco, se forma una fina capa de sílice que contiene metilo, un tipo de alcohol, sobre la celulosa que compone el papel, lo que proporciona las propiedades de resistencia e impermeabilidad.
Además, las reacciones que tienen lugar durante el procedimiento de recubrimiento crean automáticamente una capa de nanopartículas de dióxido de titanio. Éstas dan lugar a una propiedad repelente de la suciedad y las bacterias conocida como actividad fotocatalítica, que protege el artículo revestido durante un largo periodo de tiempo. Todas las sustancias químicas que intervienen en el recubrimiento se descomponen con el tiempo en elementos inofensivos como el carbono, el agua y el silicio similar a la arena.
"El reto técnico se ha completado, y algunas aplicaciones podrían realizarse pronto, como artículos para consumir, envasar o almacenar alimentos", dijo Hiroi. "Ahora esperamos utilizar este enfoque también en otros tipos de materiales. La composición del líquido puede adaptarse a otros materiales, y podemos crear un revestimiento resistente a la suciedad y el moho que podría formarse sobre vidrio, cerámica e incluso otros plásticos para ampliar su utilidad". Junto con la investigadora Yoko Iwamiya, que lleva tiempo trabajando en este campo, y el resto de mi equipo, espero que podamos hacer algo realmente beneficioso para el mundo".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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